(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルから同時かつ異なる速度で直径がそれぞれ異なる液滴を吐出するよう液滴吐出ヘッドを制御するヘッド制御部と、
前記液滴吐出ヘッドの各ノズルから吐出される液滴の吐出方向と交差し、かつ同時に吐出される液滴の全てを同時に照射するように発光素子から光を照射する発光部と、
吐出された液滴に前記発光部から前記光が照射される際に生じる散乱光を受光し、前記散乱光の光量に応じた検出信号を出力する受光部と、
前記受光部から出力された前記検出信号の強度と所定の閾値とを比較することで各ノズルの液滴吐出状態を検出する液滴吐出検出手段と、
を備える液滴吐出不良検出装置。
【請求項２】
前記各ノズルから同時に吐出される全ての液滴が前記光の照射範囲に収まるように、全ての液滴が一定の速度差で吐出される請求項１に記載の液滴吐出不良検出装置。
【請求項３】
複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
請求項１または２に記載の液滴吐出不良検出装置と、
を備える画像形成装置。
【請求項４】
複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドの吐出状態を検出する液滴吐出不良検出方法であって、
吐出不良の検出対象となる各ノズルから同時かつ異なる速度で直径がそれぞれ異なる液滴を吐出する吐出工程と、
前記液滴吐出ヘッドの各ノズルから吐出される液滴の吐出方向と交差し、かつ同時に吐出される液滴の全てを同時に照射するように発光素子から光を照射する発光工程と、
吐出された液滴が前記光に照射された際に生じる散乱光を受光して散乱光の光量に応じた検出信号を出力する受光工程と、
前記受光工程において出力された前記検出信号の強度と所定の閾値とを比較することで各ノズルの液滴吐出状態を検出する液滴吐出検出工程と、
を備える液滴吐出不良検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出不良検出装置、それを備える画像形成装置および液滴吐出不良検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置において、紙の幅ほどの長さを持つヘッド（ラインヘッド）を備えた記録装置においては、印字時には通常ヘッドを動かさず、その真下に紙を搬送し、その際にインクを吐出して画像形成を行っている。このような印字方法を取るため、ヘッドのノズルのつまりなどによりインクが吐出されなくなると、画像形成が正常に行えなくなる。
【０００３】
そこで、ノズルのつまりを解消する必要があるが、そのために、まずノズルの不吐出状態の検知が行われる。その検知手段として、レーザダイオード（ＬＤ），フォトダイオード（ＰＤ）の組からなるセンサを用い、１列のノズルから１つずつ順にインク滴を吐出させて、ＬＤから発せられたレーザ光がインク滴と交差した際に生ずる直接光または散乱光をＰＤにて検出することにより、ノズルの不吐出状態（欠損）を検知する技術が知られている。
【０００４】
近年、ヘッドの高集積化、高密度化に伴い、ノズルの欠損を検知する時間が大幅に増加するようになっている。このような状況にあることから、例えば特許文献１に開示の技術では、検出光の光軸方向を液滴吐出口の並び方向に対して傾けるとともに液滴の吐出タイミングを制御する、或いは複数の液滴の吐出タイミングをずらして吐出させる制御を行うことにより、複数の吐出液滴を検出光の断面内において互いに重ならない状態で存在させて、飛翔液滴の検出を行う検出系を採用し、異なる液滴吐出口から吐出される複数の液滴を同時に検出することにより、検出時間の短縮を達成している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の、各ノズルから１つずつ順にインク滴を吐出させてノズルの欠損を検出するという手法では、ヘッドの高集積化、高密度化が行われている状況では、ノズルの欠損を検知するのに時間がかかり過ぎるという問題があった。また、特許文献１の技術では、複数のノズルからインク滴を同時に吐出して、液滴の個数を判定することはできるが、どのノズルに欠損が生じているのかまで判定することはできない。
【０００６】
また、特許文献１に記載されている方法では、ライン型インクジェットプリンタ等に用いられているノズル列の長いヘッドに対して吐出不良の検出を行う場合、複数の吐出液滴が検出光の断面内において重ならないように光軸を調整することは非常に困難である。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、複数のノズルの吐出不良を高精度かつ短時間で検出することのできる液滴吐出不良検出装置、画像形成装置および液滴吐出不良検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のノズルから同時かつ異なる速度で直径がそれぞれ異なる液滴を吐出するよう液滴吐出ヘッドを制御するヘッド制御部と、液滴吐出ヘッドの各ノズルから吐出される液滴の吐出方向と交差し、かつ同時に吐出される液滴の全てを同時に照射するように光を照射する発光部と、吐出された液滴が光に照射された際に生じる散乱光を受光して散乱光の光量に応じた検出信号を出力する受光部と、受光部から出力された検出信号の強度と所定の閾値とを比較することで各ノズルの液滴吐出状態を検出する液滴吐出検出手段と、を備える液滴吐出不良検出装置であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、上述した液滴吐出不良検出装置を備える画像形成装置であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドの吐出状態を検出する液滴吐出不良検出方法であって、吐出不良の検出対象となる各ノズルから同時かつ異なる速度で直径がそれぞれ異なる液滴を吐出する吐出工程と、液滴吐出ヘッドの各ノズルから吐出される液滴の吐出方向と交差し、かつ同時に吐出される液滴の全てを同時に照射するように発光素子から光を照射する発光工程と、吐出された液滴が光に照射された際に生じる散乱光を受光して散乱光の光量に応じた検出信号を出力する受光工程と、受光工程において出力された検出信号の強度と所定の閾値とを比較することで各ノズルの液滴吐出状態を検出する液滴吐出検出工程と、を備える液滴吐出不良検出方法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数のノズルの吐出不良を高精度かつ短時間で検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施形態のインクジェット記録装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、インクジェト記録装置の所定の印字位置におけるヘッドユニットを側面から見た概略図である。
【図３】図３は、インクジェト記録装置の所定の印字位置におけるヘッドユニットを上面から見た概略図である。
【図４】図４は、インクジェト記録装置の所定の印字位置におけるヘッドユニットを搬送方向から見た概略図である。
【図５】図５は、インクジェット記録装置に備える吐出不良検知ユニットを示す、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（ノズル側から見た）平面図である。
【図６】図６は、実施例１の液滴吐出不良検知方法を示した図である。
【図７】図７は、検出対象となる３つのノズル同士が隣接している様子を示す図である。
【図８】図８は、同時に吐出された全液滴が同時にレーザ光内に存在する様子を示す図である。
【図９】図９は、ヘッドコントロールボードの構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、ヘッドコントロールボードによる駆動波形の印加制御を説明する図である。
【図１１】図１１は、実施例１における、受光ユニットが捉えた散乱光の強さに応じて発する検出信号の強度と、吐出液滴数を示すグラフである。
【図１２】図１２は、実施例１の液滴吐出不良検知方法を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施例２の液滴吐出不良検知方法を示す図である。
【図１４】図１４は、実施例２における、受光ユニットが捉えた散乱光の強さに応じて発する検出信号の強度と、吐出液滴数を示すグラフである。
【図１５】図１５は、実施例２の液滴吐出不良検知方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
はじめに、画像形成装置の例として、印字ヘッドをライン上に配置したインクジェット記録装置の概略構成を、図１を用いて説明する。図１は、印字ヘッドをライン上に配置したインクジェット記録装置の全体の概略構成を示す図である。
【００１５】
インクジェット記録装置１０は、大まかに印字ヘッド１１（以下、ヘッド１１と記す）を制御し印字を行う印字ヘッドユニット１２（以下、ヘッドユニット１２と記す）と、用紙を給紙トレイから給紙し搬送させるための給紙ユニット１４と、ヘッド１１のメンテナンス等を行うための維持ユニット１３と、ヘッドユニット１２を制御するヘッドコントロールボード１９や各ユニットを制御する各種コントロールボード２０から構成されている。インクジェット記録装置１０は、ラインプリンタとも呼ばれ、印字時には、ライン上に印字幅分のヘッド１１を固定して配置し、搬送されてきた記録用紙に印字するようになっている。
【００１６】
ヘッドユニット１２には、通常、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインクを吐出する複数のヘッド１１を用紙搬送方向に配置し、インク吐出方向を下方に向けて装着している。なお、インク色の数及び用紙搬送方向に対しての配列順序はこれに限るものではない。ヘッドユニット１２に搭載されるヘッド１１は、複数のものが千鳥状に並べて配置されるものであるが、ラインヘッドとして、１つのユニットを搭載しても構わない。
【００１７】
また、図面には記載していないが、ヘッドユニット１２には、各ヘッド１１に各色のインクを供給するためのサブタンクを搭載している。この各色のサブタンクにはインク供給チューブを介して、カートリッジ装填部に装着されたインクカートリッジ（インクタンク）からインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填部にはインクカートリッジ（インクタンク）内のインクを送液するための供給ポンプユニットが設けられている。
【００１８】
ヘッド１１には、インクを吐出するための複数のノズルが配置される。インクの吐出は、後述するヘッドコントロールボード１９から与えられる制御信号により、ヘッド１１内部の図示せぬアクチュエータ（例えば、圧電素子等）が動作することで行われる。
【００１９】
通常、インクジェット記録装置１０のヘッドユニット１２は、ヘッド１１のノズル開口部のインク乾燥防止のため、維持ユニット１３でキャップした状態で待機している。ユーザが印字開始を始めるとヘッドユニット１２は維持ユニット１３でのキャップを解除し、印字開始するためのホームポジションへ移動する。印字は通常この位置で固定して行われる。印字が終わり、ヘッドユニット１２をキャップさせたい場合は、待機状態として維持ユニット１３へ移動しキャップさせる。長時間印字させない場合や電源を落とす場合は、この維持ユニット１３でヘッド１１のノズル開口部をキャップした状態にしておく。
【００２０】
図１の給紙ユニット１４には、用紙をセットする給紙トレイが搭載されており、この給紙トレイから用紙を１枚ずつ分離し給送するようになっている。この給紙トレイは任意の用紙サイズに適用できるよう構成されており、用紙がセットされた際にセンサで検知して、用紙サイズと用紙の方向（縦か横か）も判別できるようになっている。また、センサにより給紙トレイの用紙が無くなった時や給紙時のエラーも検知できるようになっている。また、連続で印字する時は、紙間も変更可能であり、用紙サイズや搬送速度（印字速度）に応じてその都度調整することも可能である。
【００２１】
給紙された用紙は、エアー吸着用ファン（不図示）によって発生される負圧によって、図２および図３に示すエアー吸着用の搬送ベルト１６に吸着され一枚毎に搬送される。搬送ベルト１６には、用紙を搬送させ吸引するための穴が開いている。用紙がヘッドユニット１２を通過する時に各ヘッド１１よりインクを吐出させて文字や画像を印字する。印字終了した用紙は、排紙ユニット（不図示）へ搬送され排紙トレイに蓄積される。
【００２２】
また、空吐出する際の廃液インクを収める廃液ユニット１８がヘッドユニット１２の下の所定の位置に配置されている。通常、この廃液ユニット１８は満タンになるとセンサで検知しユーザが廃液として捨てるようになっている。
【００２３】
ヘッドコントロールボード１９は、ＰＣ３０からの印刷データに基づきヘッド１１の各ノズルのアクチュエータを制御することで、各ノズルのインク滴の吐出やインク滴の吐出量、吐出速度を制御する。また、後述の吐出検知の際の制御も行う。このヘッドコントロールボード１９、および各種コントロールボード２０は、ＣＰＵや、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ又はＤＲＡＭなどの揮発性メモリ等のメモリを実装した制御手段である。ヘッドコントロールボード１９のメモリには、ヘッドユニット１２を制御するための制御プログラムや、後述の吐出検知を制御するためのプログラム等が記憶されている。
【００２４】
各ユニットと情報処理装置であるＰＣ３０とはＵＳＢで接続され、ＰＣ３０と各ユニットとのデータやコマンドのやりとりはＵＳＢ通信によって行われる。本インクジェット記録装置１０では、給紙ユニット１４と維持ユニット１３はＲＳ２３２Ｃで通信しているが、共通化を図るため、ＲＳ２３２ＣをＵＳＢに変換している。これは市販の変換ケーブルを使用しており、これによりＰＣ３０とは全てのユニットがＵＳＢ通信できることになり、ＰＣ３０では、接続された全てのユニットを異なるＵＳＢ機器として認識し、各識別ＩＤにより通信、制御することができる。
【００２５】
また、ヘッドユニット１２は、複数のヘッド１１を制御できるヘッドコントロールボード１９をそれぞれＵＳＢで接続し、ＵＳＢハブでまとめてＰＣ３０と接続するようになっている。図１では、ライン上に配置した１０個のヘッド１１を１枚のヘッドコントロールボード１９で制御するように示しているが、印字サイズ等により１枚のヘッドコントロールボード１９で制御できるヘッド１１の数は１０個に限定するものではない。
【００２６】
上記構成では、ヘッド１１の構成を変更したい場合、それに対応したヘッドコントロールボード１９をＵＳＢで接続するだけで変更に対応することができるようになる。また、ＰＣ３０からみれば、ＵＳＢ機器として認識されるので今まで通り容易に対応が可能となる。
【００２７】
また、本実施形態では、給紙ユニット１４からの所定のディスクリート信号をヘッドコントロールボード１９にパラレルに接続する構成としている。よってヘッドコントロールボード１９を追加する場合、このディスクリート信号をパラレルに接続していけば容易に対応することができる。
【００２８】
次に、本実施形態のインクジェット記録装置に設けられている、液滴吐出不良検出装置としての吐出不良検知ユニットについて図２〜図５を用いて説明する。
【００２９】
吐出不良検知ユニットは、発光ユニット２１、受光ユニット２２、および、ヘッドの制御を行うヘッドコントロールボード１９（図１参照）により構成されている。
【００３０】
図２および図３は、本実施形態のインクジェット記録装置のヘッドユニット１２と吐出不良検知ユニットの位置関係を示した図であり、図２は印字ユニットを側面から見た図、図３は印字ユニットをヘッドユニット１２側から見た図である。
【００３１】
ヘッドユニット１２には、計８組の吐出不良検知ユニットがそれぞれのヘッド列毎に搭載されており、ヘッド１１全体のノズルに応じた吐出検知を行えるようになっていて、ノズルの欠損を検知することができる。
【００３２】
ヘッドユニット１２の両端には、発光ユニット２１と受光ユニット２２を搭載している。印字位置では、ヘッド１１−搬送ベルト１６間のギャップは通常１ｍｍ程度とされている。このギャップ間で吐出不良検知を行うが、印字直前に吐出不良検知を行っても問題のない場合には、そのまま搬送ベルト１６を動作させ印字用紙を搬送させて印字が行われる。また、印字直前の吐出不良検知でノズル欠損等が判明した時は、印字ユニットを維持位置へ移動し、維持ユニット１３で欠損のあるノズルのみ回復動作を行うものとする。
【００３３】
なお、維持位置（維持ユニット１３上の所定位置）は、ヘッド１１のクリーニング等の回復動作を行う場所であり、前述のように、この維持ユニット１３にはヘッド１１を乾燥等から防ぐためのキャップがあって、印字を行わない場合は通常ヘッド１１はこのキャップで塞いでおくようになっている。
【００３４】
図４は、ヘッドユニット１２を搬送方向から見た概略図である。ヘッドユニット１２の両端には、それぞれ吐出検知用の発光ユニット２１と受光ユニット２２がある。この発光ユニット２１及び受光ユニット２２をヘッドユニット１２に取り付ける際は、光軸調整を行い精度よく取り付けることが必要であり、通常、取付用の冶具等を用いて取付けを行っている。発光ユニット２１のＬＤから発せられるレーザ光は、ヘッド１１−搬送ベルト１６間のギャップを通る。従って、このレーザ光は、ヘッド１１の各ノズルから吐出されるインク滴の吐出方向と交差するように照射されることになる。そして、このレーザ光がヘッド１１から吐出されたインク滴にあたって散乱された散乱光を受光ユニット２２のＰＤで受光する。なお、本実施形態では、レーザ光に反射した間接光（散乱光）をみる間接法により吐出検出を行うので、ＰＤは、レーザ光の光軸からずれた位置に設けられる。この受光側のＰＤにて液滴を検知した時にその出力電圧レベルが上がることにより液滴の吐出を検出することができる。なお、ＰＤの、光軸からずらした位置、距離によってそのＰＤの出力電圧レベルは変わる。
【００３５】
図５（Ａ）、図５（Ｂ）はそれぞれ、ヘッドコントロールボード１９を除く吐出不良検知ユニットの側面図、および（ノズル側から見た）平面図である。
【００３６】
吐出不良検知ユニットは、発光ユニット２１のＬＤから照射されるレーザ光を、ヘッド１１のノズルから吐出されるインク滴と交差するように照射し、吐出されたインク滴にレーザ光が照射された際に生じる散乱光を受光ユニット２２のＰＤで受光して、このＰＤから出力される出力電圧レベルからインク滴の吐出を判定することにより、液滴吐出状態を検出する。液滴の吐出制御およびノズル欠損の判定は、ヘッドコントロールボード１９により行われる。
【００３７】
発光ユニット２１は、ＬＤ、コリメートレンズ２３、アパーチャ２４を備え、ＬＤが発するレーザ光はコリメートレンズ２３とアパーチャ２４を介して照射される。
【００３８】
受光ユニット２２は、ＰＤを備え、吐出されたインク滴にレーザ光が照射された際に生じる散乱光をＰＤにより受光して、インク滴の吐出を検出する。ＰＤは散乱光を受光するため、レーザ光が直接ＰＤに入射しないよう、ＰＤがレーザ光の光軸上から外れる位置となるように受光ユニット２２は設置される。
【００３９】
ヘッド１１は、図６（Ｂ）に示すように、ノズル列１、ノズル列２の２列のノズル列を備える。発光ユニット２１から照射されるレーザ光の幅は、ノズル列間の幅よりも広く、ノズル列１、ノズル列２から吐出されるインク滴は全てこのレーザ光によって照射される。
【００４０】
上述した構成を備えた吐出不良検知ユニットによる液滴吐出不良検出方法の各実施例について、以下に説明する。
【００４１】
（実施例１）
液滴吐出不良検知方法の実施例１について、図６〜１０を用いて説明する。
【００４２】
図６は、実施例１の液滴吐出不良検知方法を示した図である。検出対象ノズルとして同じノズル列から３つのノズルが選択される。図７に示すように検出対象となる３つのノズル同士は隣接している。全てのノズルの吐出不良検出を行う場合は、ノズル列１の端から３つのノズルが選択され、順次検出対象ノズルが変更されていく。ノズル列１の吐出不良検出終了後、ノズル列２の吐出不良検出が同様に行われる。なお、ノズルからの液滴の吐出に関する制御は全てヘッドコントロールボード１９により行われる。
【００４３】
３つの検出対象ノズルからは、それぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３の異なる速度の液滴が同時に吐出される。各液滴は全て同じ直径となっている。また、各速度の関係はＶ１＞Ｖ２＞Ｖ３であり、それぞれの液滴の速度差をＸ、同時に液滴を吐出するノズルの数をｎとすると、速度の関係はＶｎ＝Ｖｎ−１＋Ｘと表すことができる。
【００４４】
また、Ｘは、図６または図８に示すように、同時に吐出された全液滴が同時にレーザ光内に存在することが可能となるように設定される。
【００４５】
レーザ光断面において、各液滴間の距離をｄ、液滴が吐出されてからの時間をｔとすると、各吐出液滴間の距離はｄ＝Ｘｔとなる。そのためＸは、レーザ光径をＷ、液滴の直径をｒ、もっとも速度の速い液滴がレーザ光を通過し終える時間をＴとしたとき、Ｗ＞ＸＴ、ＸＴ＞ｒを満たすように設定される。
【００４６】
ここで、液滴の吐出速度の制御方法について説明する。図９はヘッドコントロールボード１９の構成を示すブロック図である。ヘッドコントロールボード１９は、１印刷周期内に複数の駆動パルスで構成される駆動波形（共通駆動波形）を生成して出力する駆動波形生成部４０１と、印刷画像に応じた印加波形データと、クロック信号、ラッチ信号（ＬＡＴ）、滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３を出力するデータ転送部４０２とを備えている。
【００４７】
なお、滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３は、ヘッドドライバ３１０の後述するスイッチ手段であるアナログスイッチ４１５の開閉を滴毎に指示する信号であり、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき波形でＨレベル（ＯＮ）に状態遷移し、非選択時にはＬレベル（ＯＦＦ）に状態遷移する。
【００４８】
ヘッドドライバ３１０は、データ転送部４０２からの転送クロック（シフトクロック）およびシリアル画像データ（印加画像データ）を入力するシフトレジスタ４１１と、シフトレジスタ４１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路４１２と、印加波形データと制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコードして結果を出力するデコーダ４１３と、デコーダ４１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ４１５が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ４１４と、レベルシフタ４１４を介して与えられるデコーダ４１３の出力でオン／オフ（開閉）されるアナログスイッチ４１５とを備えている。
【００４９】
アナログスイッチ４１５には、各圧電素子１２１の選択電極（個別電極）１５４に接続され、駆動波形生成部４０１からの共通駆動波形が入力されている。したがって、シリアル転送された画像データ（階調データ）と制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコーダ４１３でデコードした結果に応じてアナログスイッチ４１５がオンになることで、共通駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過して（選択されて）圧電素子１２１に印加される。
【００５０】
図１０は、ヘッドコントロールボード１９による駆動波形の印加制御を説明する図である。図９を用いて説明した滴制御信号Ｍ０からＭ３は、それぞれ図１０の非駆動、速度Ｖ１の滴、速度Ｖ２の滴、速度Ｖ３の滴の制御信号に対応している。
【００５１】
図１０に示すように、各ノズルの圧電素子の駆動を制御するためには、図示する滴制御信号を用いる。所望の駆動波形の滴制御信号をヘッドドライバに入力することにより、滴制御信号のＨ、Ｌに応じてアナログスイッチが開閉するため、駆動波形を部分的に使用して圧電素子に所望の駆動波形を印加することができる。
【００５２】
なお、この吐出制御方法では、各ノズルから速度の異なる液滴を吐出する際、吐出タイミングは異なるが、この吐出タイミングの差は液滴吐出速度の差に対し非常に小さいものであり、同時に吐出しているとみなすことができる。
【００５３】
上述したように、各ノズルから吐出される液滴の速度が異なるため、検出時、それぞれの液滴はレーザ光断面内での位置が異なる。そのため、吐出した全液滴を同時にレーザ光によって照射することが可能となる。レーザ光が照射されたそれぞれの液滴から散乱光が生じるため、吐出滴数が多いほど散乱光の光量は多くなる。本実施例に係る液滴吐出不良検知方法は、この吐出液滴数と散乱光の関係を用いて液滴の吐出不良を検知する。
【００５４】
図１１は、実施例１において、受光ユニット２２が捉えた散乱光の強さに応じて発する検出信号の強度と、吐出液滴数を示すグラフである。
【００５５】
ヘッド１１に吐出信号が入力されると、検出対象ノズルから速度の異なる液滴が同時に吐出される。吐出された液滴がレーザ光を通過するときに生じる散乱光が、受光ユニット２２により検出されると、図１１に示すような検出信号が出力される。
【００５６】
検出対象ノズルから吐出される液滴のそれぞれにレーザ光が照射され、生じる散乱光が受光ユニット２２により受光される。受光ユニット２２からの検出信号は、受光する散乱光の光量に応じて異なる。ノズルに欠損がある場合には液滴が吐出されず、散乱光が生じないため、検出信号は出力されない。そして、吐出液滴数が多いほど受光部が受光する散乱光の光量は多くなり、検出信号のレベルは高くなる。
【００５７】
そのため、吐出ノズル数により受光ユニット２２からの検出信号レベルがそれぞれ異なるため、図示するように吐出液滴数毎の散乱光の光量に対応する３つの閾値、すなわち散乱光を発する吐出液滴数が１つの場合、２つの場合および３つの場合の閾値を設定することで、吐出ノズル数を検出することができる。
【００５８】
図１２は、実施例１の液滴吐出不良検知方法を示すフローチャートである。なお、この検知の際の制御およびノズル欠損の判断は、ヘッドコントロールボード１９によって行われ、これは後述する実施例２においても同様である。
【００５９】
液滴吐出不良検出が開始されると、ステップＳ１において、検査対象となる３つのノズルから、それぞれ速度の異なる液滴が同時に吐出される。吐出された液滴に対して、発光ユニット２１のＬＤからレーザ光が照射される。
【００６０】
次に、ステップＳ２において、受光した液滴からの散乱光を受光ユニット２２により受光され、散乱光の強度に応じた検出信号が出力され、その出力信号が閾値１と比較される。この閾値１は３つの液滴にレーザ光が照射された場合の散乱光、すなわち液滴吐出不良検出対象となる３つのノズルの全てから液滴が吐出されている場合の散乱光の強度を示す閾値である。
【００６１】
検出信号の強度が閾値１以上である場合、ステップＳ３において吐出不良の生じているノズルは無いと判断され、ステップＳ４へと進む。
【００６２】
次に、ステップＳ４において、全ノズルに対する液滴吐出不良検出が完了したか否かの判断がされる。全ノズルの液滴吐出不良検出が終了していない場合には、ステップＳ１０に進み検出対象となるノズルの変更が行われ、再びステップＳ１へと進む。ステップＳ４において全ノズルの液滴吐出不良検出が完了していると判断された場合には、液滴吐出不良検出が終了する。
【００６３】
一方、ステップＳ２において出力信号が閾値１を超えなかった場合には、ステップＳ５に進み、出力信号が閾値２と比較される。閾値２は２つの液滴にレーザ光が照射された場合の散乱光、すなわち液滴吐出不良検出対象となる３つのノズルのうち１つに吐出不良（以下「欠損」ともいう。）が生じている場合の散乱光の強度を示す閾値である。
【００６４】
検出信号の強度が閾値２以上である場合、ステップＳ６において１つのノズルに欠損が生じていると判断され、ステップＳ４へと進む。ステップＳ４以降の処理は上述したものと同様であるためここではその説明は省略する。
【００６５】
一方、ステップＳ５において出力信号が閾値２を超えなかった場合には、ステップＳ７に進み、出力信号が閾値３と比較される。閾値３は１つの液滴にレーザ光が照射された場合の散乱光、すなわち液滴吐出不良検出の対象となる３つのノズルのうち２つに欠損が生じている場合の散乱光の強度を示す閾値である。
【００６６】
検出信号の強度が閾値３以上である場合、ステップＳ８において２つのノズルに欠損が生じていると判断され、ステップＳ４へと進む。ステップＳ４以降の処理は上述したものと同様であるためここではその説明は省略する。
【００６７】
一方、ステップＳ７において出力信号が閾値３を超えなかった場合には、ステップＳ９において３つのノズルに欠損が生じていると判断され、ステップＳ４へと進む。ステップＳ４以降の処理は上述したものと同様であるためここではその説明は省略する。
【００６８】
なお、図示はしないが、１ノズル欠損、２ノズル欠損の判定後、検出対象ノズルから１ノズルずつ順次吐出を行う処理を加えることで欠損しているノズルを特定することができる。この時の各滴から吐出される液滴の速度はノズルごとに変化させる必要はない。１ノズルずつ吐出を行い、検出信号のレベルが閾値３を超えなかったノズルが欠損ノズルである。
【００６９】
上述した実施例１に係る液滴吐出不良検出方法によると、複数のノズルからの液滴吐出を同時に行い、一度に吐出不良検出を行うため、吐出不良検出にかかる時間を短縮することができる。また、各ノズルからの液滴の吐出速度を変化させることで、複数の液滴をレーザ光の断面内において互いに重ならない状態で存在させることができるため、高精度の吐出不良検出を行うことができる。
【００７０】
なお、上述した実施例１においては３つのノズルについて同時に吐出不良検出を行っていたが、本発明においてはこれに限らず、２つ、または３つ以上のノズルに対しても同様に吐出不良検出を行うことができる。この場合も、複数のノズルから吐出される液滴の吐出速度を所定の速度ずつ変化させ、複数の液滴をレーザ光の断面内において互いに重ならない状態で存在させることができる態様であれば良い。
【００７１】
（実施例２）
液滴吐出不良検知方法の実施例２について、図１３〜１５を用いて説明する。
【００７２】
図１３は、実施例２の液滴吐出不良検知方法を示した図である。検出対象ノズルとして同じノズル列から２つのノズルが選択される。図１３に示すように検出対象となる２つのノズル同士は隣接している。全てのノズルの吐出不良検出を行う場合は、ノズル列１の端から２つのノズルが選択され、順次検出対象ノズルが変更されていく。ノズル列１の吐出不良検出終了後、ノズル列２の吐出不良検出が同様に行われる。
【００７３】
同じノズル列から選択された２つのノズルからは、速度の異なる液滴が同時に吐出される。また、実施例２では吐出滴のサイズもそれぞれ異なり、ノズル１からは大滴、ノズル２からは小滴が吐出される。
【００７４】
実施例１の場合と同様に、各ノズルから吐出される液滴の速度が異なるため、検出時、レーザ光断面内におけるそれぞれの液滴の位置が異なる。そのため、吐出した全液滴を同時にレーザ光によって照射することが可能となる。また、液滴にレーザが照射された際の散乱光量は液滴のサイズにより異なり、液滴のサイズが大きいほど散乱光量は多くなる。本実施例においては、この液滴サイズと散乱光量の変化に基づき、液滴吐出不良検出が行われる。
【００７５】
図１４は、実施例２において、受光ユニット２２が捉えた散乱光の強さに応じて発する検出信号の強度と、吐出液滴を示すグラフである。実施例２では、各ノズルから吐出される液滴のサイズが異なるため、図示するように吐出ノズル数だけではなく、吐出ノズルによっても検出信号のレベルは異なる。ノズル１から大滴、ノズル２から小滴が吐出されているため、ノズル１のほうが検出信号のレベルは高くなる。
【００７６】
各ノズルの検出信号のレベルが異なるため、図示するように閾値１〜３を設定することにより、検出対象ノズルの吐出ノズル数を判別することができ、欠損ノズルがある場合には欠損ノズルを特定することができる。なお、閾値１は大小２つの液滴が吐出されているときの信号強度を示す値であり、閾値２は大滴のみが吐出されているときの信号強度を示し、閾値３は小滴のみが吐出されているときの信号強度を示す値である。
【００７７】
図１５は、実施例２の液滴吐出不良検知方法を示すフローチャートである。なお、この検知の際の制御も、ヘッドコントロールボード１９によって行われる。
【００７８】
液滴吐出不良検出が開始されると、ステップＳ２１において、検査対象となる２つのノズルから、それぞれサイズと速度の異なる液滴が同時に吐出される。吐出された液滴に対して、発光ユニット２１のＬＤからレーザ光が照射される。
【００７９】
次に、ステップＳ２２において、受光した液滴からの散乱光を受光ユニット２２により受光され、散乱光の強度に応じた検出信号が出力され、その出力信号が閾値１と比較される。
【００８０】
検出信号の強度が閾値１以上である場合、ステップＳ２３において吐出不良の生じているノズルは無いと判断され、ステップＳ２４へと進む。
【００８１】
次に、ステップＳ２４において、全ノズルに対する液滴吐出不良検出が完了したか否かの判断がされる。全ノズルの液滴吐出不良検出が終了していない場合には、ステップＳ３０に進み検出対象となるノズルの変更が行われ、再びステップＳ２１へと進む。ステップＳ２４において全ノズルの液滴吐出不良検出が完了していると判断された場合には、液滴吐出不良検出が終了する。
【００８２】
一方、ステップＳ２２において出力信号が閾値１を超えなかった場合には、ステップＳ２５に進み、出力信号が閾値２と比較される。
【００８３】
検出信号の強度が閾値２以上である場合、ステップＳ２６においてノズル２に欠損が生じていると判断され、ステップＳ２４へと進む。ステップＳ２４以降の処理は上述したものと同様であるためここではその説明は省略する。
【００８４】
一方、ステップＳ２５において出力信号が閾値２を超えなかった場合には、ステップＳ２７に進み、出力信号が閾値３と比較される。
【００８５】
検出信号の強度が閾値３以上である場合、ステップＳ２８においてノズル１に欠損が生じていると判断され、ステップＳ２４へと進む。ステップＳ２４以降の処理は上述したものと同様であるためここではその説明は省略する。
【００８６】
一方、ステップＳ２７において出力信号が閾値３を超えなかった場合には、ステップＳ２９において２つのノズルの両方に欠損が生じていると判断され、ステップＳ２４へと進む。ステップＳ２４以降の処理は上述したものと同様であるためここではその説明は省略する。
【００８７】
上述した実施例２に係る液滴吐出不良検出方法によると、複数のノズルからの液滴吐出を同時に行い、一度に吐出不良検出を行うため、吐出不良検出にかかる時間を短縮することができる。また、各ノズルからの液滴の吐出速度を変化させることで、複数の液滴をレーザ光の断面内において互いに重ならない状態で存在させることができるため、高精度の吐出不良検出を行うことができる。さらに、各ノズルから吐出される液滴のサイズが異なるため、欠損の有無だけでなく、欠損しているノズルも併せて特定することができる。
【００８８】
なお、上述した実施例２においては２つのノズルについて同時に吐出不良検出を行っていたが、本発明においてはこれに限らず、３つ以上のノズルに対しても同様に吐出不良検出を行うことができる。この場合も、複数のノズルから吐出される液滴のサイズを異ならせるとともに、吐出速度を所定の速度ずつ変化させ、複数の液滴をレーザ光の断面内において互いに重ならない状態で存在させることができる態様であれば良い。
【符号の説明】
【００８９】
１０  インクジェット記録装置
１１  印字ヘッド（ヘッド）
１２  印字ヘッドユニット（ヘッドユニット）
１３  維持ユニット
１４  給紙ユニット
１６  搬送ベルト
１８  廃液ユニット
１９  ヘッドコントロールボード
２０  各種コントロールボード
２１  発光ユニット
２２  受光ユニット
２３  コリメートレンズ
２４  アパーチャ
３０  ＰＣ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９０】
【特許文献１】特開２００６−１１０９６４号公報
【図１】
0005828248.tif 000002
【図２】
0005828248.tif 000003
【図３】
0005828248.tif 000004
【図４】
0005828248.tif 000005
【図５】
0005828248.tif 000006
【図６】
0005828248.tif 000007
【図７】
0005828248.tif 000008
【図８】
0005828248.tif 000009
【図９】
0005828248.tif 000010
【図１０】
0005828248.tif 000011
【図１１】
0005828248.tif 000012
【図１２】
0005828248.tif 000013
【図１３】
0005828248.tif 000014
【図１４】
0005828248.tif 000015
【図１５】
0005828248.tif 000016